La sous-station électrique est construite en 1931 dans le cadre de l'électrification de la ligne de Béziers à Paris, par Neussargues, menée par la Compagnie des Chemins de Fers du Midi. Une toiture à longs pans et demi-croupes a vraisemblablement été ajoutée a posteriori pour protéger l'extrados de la voûte de la salle des machines. Équipée à l'origine de commutatrices, la sous-station de Béziers alimentait, en 1500 V continu, les électromoteurs circulant sur les voies ainsi que le dépôt de Béziers, les ateliers Fouga et les chantiers du Capiscol. A partir de 1935, elle alimente également une section de la ligne Tarascon-Bram, entre Vias et Nissan. La modernisation des installations débute en 1963 avec le remplacement des groupes tractions : transformateurs extérieurs, commutatrices et disjoncteurs de départ sont renouvelés. Les commutatrices sont remplacées par trois groupes redresseurs monoanodiques Jeumont, eux mêmes remplacés en 1973 par des redresseurs secs (à diodes). L'installation de 6 disjoncteurs GR pour le continu et 5 disjoncteurs Blocaral pour l'alternatif s'accompagne du passage des câbles en souterrain. La sous-station est également équipée d'un groupe thermique de secours (2 moteurs diesel Poyaud couplés avec un alternateur Leroy). En 1965, des salles servant à l'administration sont aménagées au premier étage de l'aile nord du bâtiment. Depuis 1977, la commande de la sous-station se fait à Montpellier avec la mise en service d'un central, regroupant les anciens centraux des sous-stations de Nîmes et de Béziers. Un nouveau transformateur pour l'alimentation du dépôt (en 5,5 kV) est installé en 1991. Actuellement, la sous-station est équipée de 4 transformateurs, 2 redresseurs à diodes, 11 disjoncteurs de départ ainsi qu'un portique de départ pour l'alimentation des feeders en courant continu et l'alimentation de la gare, du dépôt et de la signalisation.
Dans les années 1950, 15 agents travaillent à la sous-station de Béziers.
Photographe prestation Fish Eye dans le cadre de l'étude du patrimoine industriel du département de l'Hérault de 2011 à 2013